| 초록 |
고분자전해질 연료전지 (proton exchange membrane fuel cell; PEMFC)는 수소이온교환 특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용하는 연료전지로서 다른 형태의 연료전지에 비하여 효율이 높고 시동시간이 짧은 동시에 부하변화에 대한 응답특성이 빠르며 무공해 발전 장치로서 분산형 발전, 무공해 자동차 동력원, 이동형 전원, 우주선 동력원, 군사용 전원 등에 응용될 수 있는 차세대 발전장치이다. 이러한 우수한 특성의 연료전지가 상용화되기 위해서는 전지의 제조가격과 스택의 부피 및 무게를 낮추어야 하며 일례로 자동차를 위한 50kW 시스템에서 목표하는 소요비용은 kW당 40$이하 그리고 무게는 133kg 이하이다. 스택을 구성하는 부품중 분리판의 재질은 일반적으로 전기 전도도 및 기계적 물성이 우수한 그라파이트를 채택하고 있다. 그라파이트는 밀도가 낮아 경량의 스택 제작이 가능하지만 반응가스의 혼합을 막기 위해 일정한 두께가 요구되어 결과적으로 스택의 부피가 커지게 되는 단점을 가지고 있다. 또한 성형시 기계가공을 거쳐야하므로 제조가격이 비싸며 대량생산이 어려운 단점이 있다. 따라서 현재 분리판에 대한 연구의 초점은 가공성을 높이고 제작 비용을 낮추는 방향으로 추진되어야 하며, 이에는 고분자/탄소 복합체를 이용하여 분리판을 제작하는 방법과 금속을 이용하여 분리판을 제작하는 두 가지 방법이 시도 되고 있다. 본 논문에서는 내부식성이 우수한 금속으로 알려진 오스테나이트계 SUS316을 이용하여 단위전지(25cm2) 및 대면적 분리판(240cm2)을 제작하였으며 이들을 이용하여 전지를 제작한 후 특성을 살펴보았다. |
